螺旋桨水动力噪声数值计算方法研究

为了确立水动力噪声量化计算规程,对基于FW-H方程的声类比计算方法进行系统性研究。采用螺旋桨水动力性能EFD及CFD标模DTMB 4 119螺旋桨为研究对象,基于大涡模拟方法系统探讨了声类比计算收敛性相关问题,包括声学计算时间的影响分析、单个叶片声压与叶片总声压的关系、声压与流动压力比较等。研究表明,声学计算时间的长短对频率谱的分布有影响,但平均声压级几乎不受影响,误差不到1%;单个叶片的SPL几乎相等但声压存在相位差,总体SPL相比单个叶片有所降低;螺旋桨远场声压一般低于流动压力,近场螺旋桨域内则例外,呈现不收敛趋势。由此可见,将流动与声传播解耦的声类比方法对于近场声压求解有一定局限性。

OBE理念下“数值计算方法”教学改革探究

文章首先阐述了OBE理念的内涵,然后分析了“数值计算方法”教学现状,最后论述了OBE理念下“数值计算方法”教学改革路径,包括明确教学目标、改进教学内容、调整教学模式。

应用型本科院校机械类专业“数值计算方法”课程教学问题分析及改革措施

应用型本科院校机械类专业注重培养学生分析和解决机械领域中的实际工程问题的能力,在本科阶段开设“数值计算方法”这门课程,使学生掌握相关的算法和建模方法,对于培养学生正确高效地使用数学工具解决机械工程的实际问题的能力具有重要意义。本文针对应用型本科院校机械类专业“数值计算方法”课程教学中存在的主要问题进行了深入分析,针对所分析的四个主要问题提出了对应的改革措施。

机械类专业《数值计算方法》课程教学改革

本文目的是解决学生在应用所学知识解决实际工程问题中所遇到的困难。我们采用了科研反哺的教学模式,将具体问题具体案例引入《数值计算方法》课堂中,通过案例教学改革课程教学。通过教学结果表明,科研反哺教学模式不仅提升了学生的学习热情,提高了对数值计算方法的理解。同时还促进了他们的解决实际问题的能力。其次,通过引入不同案例也提升了授课老师的科研能力有一定要求,形成了一种教学相长的模式。

基于数值计算方法的机械工程模拟仿真研究

机械工程的模拟仿真研究倚赖数值计算方法,已不可或缺于现代工程设计之中。本研究以有限元分析和计算流体动力学的方法,完成对机械系统的高精度模拟,探讨其在各种工况下的动态、力学反馈和流体行为特性。研究者能如此准确洞见机械系统的性能,预期并解决潜在问题,优化设计,不仅提高设计效率、降低成本,而且对机械工程的创新发展尽显其关键性支持作用。要论起数字计算方法在机械工程模拟仿真研究中的重要,那正是帮助我们提高产品表现、确保工程安全的关键。

工程教育认证背景下数值计算方法课程教学方法改革与实践——以电气工程及其自动化专业为例

文章以电气工程及其自动化专业为例,分析了影响数值计算方法课程教学效果的痛点问题,针对痛点问题,从更新教学理念、凝练教学内容、丰富教学案例、加强教学组织、改进教学方法、融合多种教学评价方式等方面对工程教育认证背景下数值计算方法课程的教学方法进行了改革探索与实践.实践结果表明,改革后的教学方法对提升数值计算方法教学效果具有较好的作用.

基于应用型人才培养目标的“数值计算方法”课程建设探究

为满足当前社会的实际需要,应用型高校建设被提上日程,应用型高校有其独特的存在逻辑与办学组织机制,尤其表现在应用型人才培养方面。文章作者以新能源材料与器件专业的“数值计算方法”课程为试点,在简要介绍课程建设背景的基础上,点明课程在开展过程中存在的问题,并围绕课程建设工作展开了一系列有益探索,如借助板书详解重难点知识、强化上机实操练习、利用慕课充实教学、通过翻转课堂助力学生自学等,以期提升应用型人才培养目标下的“数值计算方法”课程建设实效。

基于三支决策和OBE理念的《数值计算方法》课程课堂教学改革初探

《数值计算方法》是一门理论与实践紧密联系的课程,结合《数值计算方法》课程教学改革的设想,将三支决策理论引入《数值计算方法》课程的教学实践中,依据OBE教育理念,提出基于三支决策理论的课程课堂教学模式,并在我校2020级信息与计算科学专业的《数值计算方法》课程课堂教学过程中进行改革实践,以此来改进教学方法和手段,提高课堂教学效率,帮助学生更好理解数值计算方法的基本理论,培养学生的数学建模思维,提升学生的综合应用能力。

基于产出导向的数值计算方法智慧教学模式研究

产出导向的教学流程包括从驱动到促成再到评价的若干循环链,产出导向的教学设计可与智慧型学习模式结合。目前,利用多媒体技术辅助的基于产出导向的教学设计相关的研究尚且不多,同时关于产出导向自身的实证研究方法也相对比较简单。本文在以学习者为中心的背景下搭建数值计算方法智慧教学平台,结合超星泛雅互动系统建立线上线下一体化的智慧教学模式。

课程思政视域下侨校“数值计算方法”教学设计

课程思政是当前高校教育教学改革的一个重要研究方向。传统的“数值计算方法”课堂普遍存在重专业、轻思政的教学现象,结合华侨大学国际化教学特色,探讨将思想政治教育融入侨校“数值计算方法”课堂教学、实验和实践各个环节的路径,以期做到思想政治教育和专业学习两手抓、两手硬。近五年课程评价结果显示,“数值计算方法”课程思政建设效果良好,对向境外生讲好中华优秀传统文化,加强境外生的价值引领具有重要的意义。

工科背景下课程思政融合数值计算方法教学的思考

《数值计算方法》课程主要是利用计算机去求解数学问题、为分析数据提供算法与理论支撑,也是很多工科院校的专业基础课。本文结合数值计算方法课程的特点,阐述课程思政与计算方法课程教学融合,课程教学与思政教育的同向同行,结合工科相关专业并通过具体实例来说明课程思政在计算方法教学中的体现。学生不仅获得专业知识,而且潜移默化地接受理想信念教育,能引导学生树立正确的世界观,培养学生的社会使命感和责任感,还能从多角度激发当代大学生的文化自信、爱国情怀和民族自豪感。

水滴撞击特性的数值计算方法研究

对水滴撞击特性的数值计算方法进行了研究。在对防冰部件流场进行计算的基础上 ,通过对水滴所在单元的判断和单元内流场速度的插值求解以及水滴运动轨迹计算边界的判断 ,采用差分法对水滴运动方程进行了数值求解 ,得到了水滴运动轨迹 ,从而确定了水滴的撞击极限、总收集系数和局部水收集系数等水滴撞击特性参数 ,为飞机防冰系统的设计奠定了基础 ;此外 ,以发动机进气道的水滴撞击特性的计算为算例 ,研究了飞行高度、飞行速度及水滴半径对水滴撞击特性的影响。

旋风分离器流场的数值计算方法研究

利用计算流体力学软件FLUENT,分别采用k-ε标准模型、RNGk-ε模型和RSM模型湍流模型及不同离散方式对旋风分离器的流场进行了数值模拟研究.通过模拟结果与前人实测结果的对比,确定出了适合旋风分离器的数值计算方法.结果表明:湍流模型采用各向异性的RSM模型,离散方式采用对流项的QUICK格式和压力梯度项的PRESTO格式,才能获得合理的流场模拟结果该结论为旋风分离器流场的数值模拟及进一步的结构优化设计提供了参考依据.

基于数值计算方法的遗传算法的优化研究

对其遗传算法的交叉及变异算子进行了深入研究,利用数值计算方法对遗传算法中的算子进行改进,提出了基于黄金分割法、最速下降法、Fibonacci法、"取大"、"取小"法的遗传算法的新算子。并通过实验对改进的遗传算法进行了实证检验,所得结果与传统算法进行了比较,改进算法行之有效,效果更加显著。

舰船水下爆炸数值计算方法综述

舰船水下爆炸的数值模拟可有效降低试验成本,为舰船的设计提供更为快捷和准确的指导,近年来逐步得到各国海军的重视.从远场和近场水下爆炸两个方面,对当前常用的数值计算方法进行了综述,在比较各种方法的优缺点及适用范围的基础上,对今后的发展作了展望.

轴压下非黏结柔性立管响应特性的数值计算方法

为避免传统数值方法对非黏结柔性立管骨架层和抗压铠装层简化导致其应力计算不准确的问题,给出了非黏结柔性立管响应特性的一种数值计算方法,计入骨架和抗压铠装层实际截面形状及层间相互作用,既能保持各层几何形状与真实形状高度一致,又具有高效、高精度的特点,能够有效模拟骨架和抗压铠装层受力、失效及层间接触.计算了8层非黏结柔性立管在轴向压缩载荷下的响应特性,结果表明:数值解与理论值吻合较好;承受压缩载荷的主要为拉伸铠装层;非黏结柔性立管抗压刚度远小于抗拉刚度;立管顶端边界条件对轴向压缩性能影响不大.

桩墩壅水数值计算方法

利用已有的物理模型试验成果,建立平面二维水动力数值模型,对桩墩的壅水进行计算,探讨几种紊动黏性取值方式对壅水计算的影响。研究结果表明:桩墩壅水的计算值与实测值吻合较好,验证了数学模型的合理性;利用选取常量、控制计算单元Peclet数以及应用Smagorinsky方程等3种紊动黏性取值方式均可以成功地进行壅水计算,其中以Smagorinsky方法最优。

基于MATLAB的公路桥梁车桥耦合数值计算方法

应用达朗贝尔原理推导了两自由度车辆和桥梁的振动平衡方程,提出用龙格-库塔法和NEWMARK法来求解车桥耦合振动问题。针对NEWMARK法提出了求解分离的车辆和桥梁运动方程组的分析策略:在每一个时间步长内进行迭代计算并将桥梁的振动平稳状态作为收敛条件。利用MATLAB结合两种数值计算原理分别编制了车桥耦合计算程序。算例分析表明:两种方法的计算精度都较高;采用NEWMARK法求解时,在每个时间步内迭代计算至桥梁振动平稳状态是有意义的。

任意复杂薄壁截面自由扭转常数的数值计算方法

针对任意复杂薄壁截面自由扭转常数的计算,提出一种便于计算机实现的建模方式和计算方法。采用一系列具有宽度的线段模拟薄壁截面,根据薄壁截面剪力流计算理论,编写相应计算程序,计算得到任意复杂薄壁截面的自由扭转常数。把本文的计算理论和计算方法运用到大型斜拉桥苏通大桥的截面计算中,并与Midas计算结果进行比较。计算结果表明:本文的建模方式实现了与CAD的无缝连接,方便工程应用;本文的计算方法对于不同剪力流指定方式得到相同的计算结果,克服了Midas的计算缺陷,验证了本文计算方法的正确性和稳定性。

注蒸汽吞吐井井筒应力的数值计算方法

将注蒸汽吞吐井井筒温度场的计算结果引入井筒应力分析模型中,利用有限元分析软件ANSYS计算了不同约束条件下的井筒应力。计算结果表明,最大热应力都发生在套管内壁,且超过了N80套管的热弹性屈服极限;最大热膨胀都发生在温度变化过渡区,当套管周围掏空时,其热应变达到了2%,远远超过材料弹性极限应变值(0 3%),这是导致热采井套管变形损坏的主要原因。